[发明专利]一种基于近紫外光激发的红色荧光粉及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于发光技术领域，具体涉及一种基于近紫外光激发的红色荧光粉及其制备方法和应用。

背景技术

白光LED是一种环保、节能的绿色照明光源，与传统的白炽灯、荧光灯相比，白光LED照明具有高效节能、寿命长、无(Hg、Pb)污染、工作电压低、不易损坏等优点，凭借这些优点，白光LED成为照明领域的新宠。

实现白光LED有多种方法，其中蓝光LED芯片/荧光粉，紫光LED芯片/荧光粉组合是实现白光LED的重要途径，是半导体照明产业化的重点和主流。目前，市场上实用的白光LED是蓝光管芯激发稀土掺杂的YAG:Ce黄光荧光粉，由于LED的蓝光直接参与白光的合成，所以器件的发光颜色随荧光粉的涂层厚度及驱动电压而变化，尽管YAG:Ce黄光荧光粉的光转换效率很高，但因发射波长535nm较短，得到的白光LED显色指数偏低。因此，采用近紫外(370-410nm)管芯和可被近紫外光激发的红、绿、蓝三基色荧光粉组合实现白光LED成为研发的热点，因人眼对近紫外光不敏感，这种方法实现白光LED的颜色只由三基色荧光粉决定，因此色彩稳定，重现力强，显色指数高，是白光LED发展的方向。但能被370～410nm波长有效激发的红色荧光粉很少，特别是综合其物理化学、发光效率、热稳定性后，能用于近紫外白光LED的红色荧光粉就更加缺少。

目前的一些白光LED用红色荧光材料，如Ca_4(1-x)O(PO4)₂:xEu²⁺(申请号为200610131687.8的中国专利)；(A_xM_1-x-y-zBi_yEu_z)MoO₄(申请号为200610131685.9的中国专利)；在370～410nm短波内的激发效率偏低。Jong Su Kim等人研制的Sr₃MgSi₂O₈:Eu²⁺，Mn²⁺单一相白光荧光粉(Appl.Phys.Lett.应用物理快报，85卷(17)期，3696页，2004年)，构成白光的红色成分发光效率也相对较低。日本人Xianqing Piao等研制的Sr₂Si₅N₈:Eu(Appl.Phys.Lett.应用物理快报，88卷，161908页，2006年)，该荧光粉性能稳定，发光效率高，但制备条件苛刻，需高温高压条件合成，所用金属氮化物材料不易在空气中存放，制备困难、成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于近紫外光激发的红色荧光粉及其制备方法和应用，该荧光粉在300～420nm紫外光激发下，在600nm处有一宽带红光发射，可与近紫外管芯匹配，用于制备白光LED。

本发明基于近紫外光激发的红色荧光粉，其化学式为：B_3-m-nAl₂O₅Cl₂:Eu²⁺_m，R³⁺_n，其中，B为Sr或Ba中的一种或两种；R为Dy、Nd、Tm、Yb、Ho或Er中的一种；m、n为摩尔分数，m、n的取值范围：0.03≤m≤0.30，0.001≤n≤0.08。